鮑偉西
【摘 要】房建工程是現(xiàn)階段建筑工程項(xiàng)目中最為常見(jiàn)的項(xiàng)目之一,城市的高層建筑對(duì)地基工程強(qiáng)度及沉降要求也要高于普通工程,特別是軟土地基。由于軟土地基上的房屋建筑往往沉降量大、沉降穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng),速率大,如果施工不當(dāng)或未按規(guī)范操作,既影響房屋建筑質(zhì)量,又對(duì)線路造成嚴(yán)重影響。
【關(guān)鍵詞】房建施工;軟土地基,處理方法
一、我國(guó)軟土地基情況分析
軟土地基處理中,首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水質(zhì)、水文等資料進(jìn)行全面的考察。如果只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的勘測(cè),或者只是采用臨近工程的相關(guān)資料,就會(huì)缺乏數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與時(shí)效性,這對(duì)今后的設(shè)計(jì)及施工工作都會(huì)造成一定的難度與隱患。其次,由于軟土地基表面有一層強(qiáng)度高的土層,所以可以有效承重,如果能在建筑工程中合理有效地利用這種強(qiáng)度,不僅能夠降低軟土地基的處理難度,同時(shí)也可以降低工程造價(jià)。但是在實(shí)際的勘測(cè)過(guò)程中,有的對(duì)其強(qiáng)度認(rèn)識(shí)不夠,只是一味地加強(qiáng)地基,這樣做只會(huì)適得其反,破壞了土層強(qiáng)度。再次,在建筑工地程中,地基條件相對(duì)復(fù)雜,所以在施工前就對(duì)可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行分析準(zhǔn)備。
但是,在一些具體工程中,由于準(zhǔn)備工作不足,也會(huì)出現(xiàn)不能準(zhǔn)確計(jì)算流砂等狀況。而且在城市的建筑工程中,由于相臨建筑高度不同,地基情況也不同,而施工單位卻只考慮到自己的工程,而未考慮到降水效果,這樣也會(huì)造成地面的不均勻沉降,影響臨近建筑的地基質(zhì)量。
二、軟土工程的性質(zhì)主要有以下幾點(diǎn):
(一)觸變性。軟土沒(méi)有遭受破壞時(shí),它具有固態(tài)的特征,如果軟土受到破壞或擾動(dòng),就會(huì)轉(zhuǎn)變成稀釋流動(dòng)狀態(tài)。
(二)高壓縮性。軟土的壓縮系數(shù)很大,當(dāng)垂直壓力達(dá)到0.1兆帕?xí)r,大部分軟土?xí)l(fā)生壓縮變形,從而導(dǎo)致房屋建筑的沉降量較大。
(三)低透水性。由于軟土的透水能力很差,可以認(rèn)為軟土是不透水的,所以軟土排水固結(jié)通常需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間,有些房屋建筑工程的沉降延續(xù)時(shí)間甚至超過(guò)十年。
(四)不均勻性。高分散的與微細(xì)的顆粒組成軟土,使得軟土的土質(zhì)不均勻,如果平面上的房屋建筑荷載不均勻,就會(huì)導(dǎo)致房屋建筑產(chǎn)生很大的差異沉降,使房屋建筑出現(xiàn)裂縫。
(五)沉降速度快。隨著荷載的不斷增加,沉降速度也不斷增加,沉降速度最高可達(dá)2毫米/天。
三、常用的軟土地基的處理措施與方法
在房屋建筑工程中,軟土地基需要盡早進(jìn)行加固處理,采用堆載預(yù)壓的方法,使其沉降逐漸平衡,這種方法既操作簡(jiǎn)單,又經(jīng)濟(jì)合理。但是在工期的限制下,這種自然沉降也能實(shí)現(xiàn)。如果工期進(jìn)度很緊,也可以在施工中采用換填地基處理法、注漿處理法、石灰攪拌樁、等等方法,同樣可以對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理并取得理想的效果。
(一)換填地基法
填法適用于軟土層比較淺的房屋建筑地基工程中,通常就是通過(guò)挖掘的方式,將地面以下比較淺的軟土層挖除,然后換填性能比較穩(wěn)定、強(qiáng)度比較高、壓縮性比較低、承載力比較高的碎石、卵石等材料,在換填的過(guò)程中每層都通過(guò)碾壓等方式,使得地基的壓實(shí)度、含水量等指標(biāo)達(dá)到房屋建筑地基工程的要求。換填法一般應(yīng)用于雜填土、暗溝、低洼的水源地帶等淺層軟土地區(qū)。
(二)排水固結(jié)法
排水法在建筑工程中處理軟土基是一個(gè)運(yùn)用十分廣泛的方式。主要是針對(duì)軟土基時(shí)常出現(xiàn)的沉降或者不穩(wěn)定的問(wèn)題,對(duì)覆蓋在軟土層的淤泥進(jìn)行一定程度上的清除。主要是通過(guò)加壓與排水這兩個(gè)主要技術(shù)進(jìn)行處理。長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐結(jié)果證明,運(yùn)用排水固結(jié)法對(duì)軟土基進(jìn)行處理的效果十分的顯著。
(三)注漿地基法
注漿地基法分為水泥與硅化兩種注漿形式。水泥注漿是將已經(jīng)處理好的水泥注入到地基中,通過(guò)一系列的填充、擠密等處理,使土壤之間的密度進(jìn)一步提高,土壤中的水份和孔隙等被排出,等到注漿的材料硬化后,就能夠與原土相結(jié)合起來(lái),使地基更加穩(wěn)定和固定。而硅化注漿主要是以硅酸鈉作為混合溶液,將其注入到地基的底部,等其凝固之后就會(huì)形成高強(qiáng)度的結(jié)石,能夠有效地保證地基的強(qiáng)度,增強(qiáng)施工的安全性和穩(wěn)定性。
(四)擠密法和振沖法。
擠密法形成的是一種復(fù)合型地基,是在軟弱土層中擠土成孔,從側(cè)向?qū)⑼翑D密,然后再充填碎石、砂、灰土、石灰或爐渣等填充料形成密實(shí)的柔性樁體,從而改善地基的工程性能。振沖法比較適用于處理松砂、粉土、雜填土及濕陷性黃土。它使地基中形成的大直徑的密實(shí)樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基,最終提高地基承載力,減少沉降和不均勻沉降。
(五)攪拌樁法
攪拌樁法主要包括水泥攪拌樁和石灰攪拌樁。水泥攪拌樁主要適合于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土效果明顯,是一種軟土地基處理的有效方法。深層水泥攪拌樁通常是利用水泥作為固化劑的主劑,通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和,進(jìn)而提高房屋的地基強(qiáng)度,使軟土硬結(jié)。深層石灰攪拌樁是通過(guò)把地基土和石灰強(qiáng)制攪拌混合,使二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而穩(wěn)定地基土,提高軟土地基強(qiáng)度。這種方法技術(shù)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理,既可以減少房屋整體沉降與軟土層沉降,也可以提高軟土層的承載力,有效加固房屋軟土地基。深層水泥攪拌樁處理需要在施工前,事先將深層水泥攪拌樁場(chǎng)地整平,清除地上與地下的障礙物。如果場(chǎng)地低洼需回填粘土,不可回填雜土。水泥攪拌樁必須采用合格的普通硅酸鹽袋裝水泥,這樣計(jì)量既精確又方便。水泥攪拌樁要具有一定穩(wěn)定性,建筑項(xiàng)目經(jīng)理與監(jiān)理工程師要在鉆機(jī)開(kāi)鉆之前進(jìn)行檢查和驗(yàn)收,確保機(jī)械的安全。石灰攪拌樁需要先鋪砂石墊層,這樣就可以使機(jī)械順利的移動(dòng)和工作。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)與原位測(cè)試獲取地基土與灰土的化學(xué)指標(biāo)和物理力學(xué)性能指標(biāo),然后以最佳含灰量充當(dāng)設(shè)計(jì)摻灰量。對(duì)攪拌范圍進(jìn)行確定與設(shè)置,然后再選擇樁長(zhǎng)、根數(shù)及截面。
四、軟土地基的建筑施工技術(shù)
(一)挖土
淺基槽或基坑挖土?xí)r,要有防止擾動(dòng)基礎(chǔ)下的軟土持力土層的措施。按規(guī)定做好基槽或基坑邊坡的支撐或放坡,防止坍土:對(duì)已挖好的基槽或基坑,要會(huì)同勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)等單位有關(guān)人員檢驗(yàn),并核對(duì)巖土工程的勘察報(bào)告中確定的持力上層是否―致,如發(fā)現(xiàn)有不符之處,須及時(shí)研究解決。
(二)圍護(hù)
深基坑周圍,必須按施工組織設(shè)計(jì)要求用板樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制樁等圍護(hù),以抵抗軟土層擠壓產(chǎn)生的水平推力,使基土流塑擠出、這也是防止邊坡坍土的主要措施。
(三)增設(shè)墊層
在軟土地區(qū)一般采用的是換土墊層,如砂墊層、砂石墊層,碎石墊層、灰上或素上墊層,煤渣墊層、粉煤灰墊層、礦渣墊層以及用其他性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料做獻(xiàn)墊層等,雖然墊層的材料不同,應(yīng)力分布有差異,但從眾多的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,其極限承載力還是比較接近,沉降的特點(diǎn)也基本相似。
五、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,房屋建筑工程的軟土地基處理措施已經(jīng)日趨成熟,但是還存在著許多問(wèn)題。這需要我們?cè)诖罅康脑O(shè)計(jì)與施工實(shí)踐中積極探索、不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),積累更多的房屋建筑工程在各種地質(zhì)條件下的地基變形特性與不均勻沉降資料,以便能夠總結(jié)出切實(shí)可行、科學(xué)合理的軟土地基處理措施與設(shè)計(jì)方法,并將其應(yīng)用到房屋建筑工程的實(shí)際施工過(guò)程中,最終使房屋建筑工程的質(zhì)量得到有效保障。
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